- 15 cặp giao diện 16x2 dõy trờn connector panel Broadband tớ
CHƢƠNG 3: CÁC THUẬT TOÁN CẤP PHÁT BIT
3.2.5. Trỏo đổi bit
Cỏc thuật toỏn cấp phỏt bit của Campello cú thể chạy định kỳ theo thời gian để ước định những thay đổi trong phõn bố bit hoặc / và tăng ớch kờnh đối với hệ thống truyền dẫn đa kờnh [15, 6, 7]. Kết quả này được truyền tới cho thiết bị phỏt (hay núi cỏch khỏc, phõn bố SNR vừa được tớnh toỏn lại sẽ được truyền đến thiết bị phỏt và việc tớnh toỏn để cấp phỏt bit được thực hiện ở thiết bị phỏt). Trong trường hợp này, hệ thống phải cú một cơ chế để truyền những thay đổi trong phõn bố bit một cỏch tin cậy. Trong hệ thống T1.413 ADSL, cơ chế này được gọi là trỏo đổi bit. Cơ chế này cho phộp chuyển một bit (hoặc hai bit, trong trường hợp trỏo đổi bit mở rộng) từ kờnh con này sang kờnh con khỏc. Trường hợp đặc biệt cho phộp xúa một bit từ một kờnh con (khụng chuyển sang kờnh khỏc, vỡ thế làm giảm tốc độ truyền dữ liệu) hoặc thờm vào một bit vào một kờnh con (vỡ thế, làm tăng tốc độ truyền dữ liệu). Tiờu chuẩn ADSL T1.413 phỏt hành lần thứ hai đưa ra một cơ chế cho phộp truyền nhanh chúng toàn bộ phõn bố bit mới từ thiết bị nhận tới thiết bị truyền mà khụng làm ngắt quóng dịch vụ đang cung cấp.
Trong khi thực hiện trỏo đổi bit, cỏc bảng cấp phỏt bit tại cả hai đầu được cập nhật một cỏch đồng bộ. Hơn nữa, thực chất việc trỏo đổi bit giỳp duy trỡ mức dự phũng và hiệu năng của hệ thống Vỡ thế, ADSL theo chuẩn T1.413 và G.DMT bắt buộc phải sử dụng trỏo đổi bit. Tuy nhiờn, G.lite chỉ khuyến nghị sử dụng trỏo đổi bit.
Khi thực hiện trỏo đổi bit thớch nghi dự phũng, cỏc bit tiếp tục được chuyển từ kờnh cú chi phớ năng lượng cao sang kờnh cú chi phớ năng lượng thấp hơn. Vẫn cũn tồn tại một cản trở khi di chuyển một bit giữa cỏc kờnh, đú là sự khỏc nhau về chi phớ năng lượng để bổ sung một bit vào vị trớ cú mức chi phớ năng lượng thấp nhất và năng lượng thu lại khi xúa bit từ vị trớ
cú chi phớ năng lượng cao nhất trong bảng năng lượng tăng thờm. Trong trường hợp xấu nhất, chi phớ này tương đương chi phớ cho một đơn vị thụng tin. Trờn một kờnh con hai chiều với β=1, chi phớ năng lượng này cỡ 3 dB cho một kờnh riờng lẻ. Xỏc suất lỗi bit trờn kờnh con khi đú giảm cấp cỡ 3 bậc về độ lớn trước khi việc trỏo đổi bit được diễn ra. Với số lượng kờnh con lớn hơn 1.000, ảnh hưởng này là khụng đỏng kể, nhưng khi số lượng kờnh giảm, hiệu năng của một kờnh con cú thể ảnh hưởng rất lớn đến xỏc suất lỗi bit tổng thể của hệ thống.
Cú hai giải phỏp cho vấn đề này: thứ nhất là giảm β, tuy nhiờn điều này
khú thực hiện; thứ hai là giảm năng lượng phõn bố cho tất cả cỏc kờnh con nhằm tăng dự phũng năng lượng và thay cho việc dựng một phần hoặc toàn bộ năng lượng này cho cỏc kờnh con yếu nhất. Thao tỏc sửa chữa này được gọi là trỏo đổi tăng ớch. Với số lượng kờnh con lớn, khả năng tồn tại chờnh lệch 3 dB về SNR của cỏc kờnh con giữa cỏc mức trỏo đổi là khỏ nhỏ. Vỡ thế, trỏo đổi tăng ớch hiếm khi được sử dụng, đặc biệt là khi dự phũng ở mức cao. Hệ thống ADSL T1.413 và G.DMT bao gồm cơ chế trỏo đổi tăng ớch ngay trong giao thức trỏo đổi bit.
3.3 Kết quả thu được trờn thực tế:
Chỳng tụi tiến hành thay đổi cụng suất phỏt trờn một số tuyến ADSL và theo dừi sự phõn bố bớt cũng như tốc độ đạt được tương ứng trờn tuyến đú. Kết quả sẽ được so sỏnh với kết quả tớnh trờn chương trỡnh mụ phỏng. Ta sẽ nhập vào đặc tớnh hàm truyền cũng như cụng suất chỳng ta sẽ cấp trờn tuyến ADSL đú.
Hỡnh 3.6: Đặc tớnh đường truyền 1
Hỡnh 3.14: Đặc tớnh đường truyền 2
Hỡnh 3.22: Đặc tớnh đường truyền 3
Nhận xột:
Sau khi so sỏnh kết quả tớnh toỏn trờn lý thuyết với kết quả đo được trờn thực tế, chỳng ta cú thể thấy rằng hai kết quả trờn khỏ trựng khớp nhau. Trờn thiết bị đo đặc tuyến đường truyền, kết quả đầu ra là chuỗi kết quả rời rạc của phộp biết đổi Fourier. Thuật toỏn bitloading được sử dụng với mục đớch làm sao để đạt được số lượng bớt tối đa trờn từng kờnh con (đối với cả hướng lờn và hướng xuống). Kết quả tớnh trờn lý thuyết ở đõy chỳng tụi chỉ đưa ra trờn cỏc kờnh thuộc hướng lờn. Với kết quả trờn ta cú thể thấy khỏ rừ thuật toỏn bitloading đỏp ứng được:
Khi thay đổi cụng suất phỏt, số lượng bớt trờn từng kờnh con cũng
như số lượng kờnh con được sử dụng cũng thay đổi tỷ lệ thuận. Đối với từng hàm truyền khỏc nhau, thuật toỏn bitloading sẽ tớnh
toỏn sao cho phự hợp với chỳng để cú thể đưa ra được lược đồ phõn bố bớt trờn cỏc kờnh con là tối ưu nhất.
KẾT LUẬN
Việc truyền thụng tốc độ cao trờn hệ thống cỏc đường dõy điện thoại hiện cú, nhằm đỏp ứng nhu cầu về tốc độ truyền dữ liệu ngày càng tăng và duy trỡ chất lượng dịch vụ của cỏc ứng dụng, đó được tập trung nghiờn cứu rất nhiều trong cỏc trường đại học, cỏc học viện và trong cỏc phũng thớ nghiệm của cỏc hóng sản xuất thiết bị truyền thụng trờn thế giới. Sự ra đời của sơ đồ điều chế đa kờnh / đa súng mang (DMT và OFDM) đó tối ưu băng thụng được sử dụng, tiệm cận tới dung năng kờnh truyền, nhờ vào những tri thức đó biết trước về
đặc tớnh của kờnh truyền tại thiết bị phỏt và thiết bị thu. Bằng việc chia kờnh truyền ban đầu thành cỏc kờnh truyền con, đó khắc phục được những khú khăn gặp phải khi truyền dẫn trờn kờnh đơn ban đầu. Nhiều thuật toỏn cấp phỏt bit đó được phỏt triển nhằm thực hiện việc phõn bố bit và năng lượng cho cỏc kờnh con phự hợp với đặc tớnh kờnh như thuật toỏn đổ nước, thuật toỏn của Chow và thuật toỏn của Campello.
Luận văn này đó đề cập và giải quyết cỏc vấn đề sau:
Tỡm hiểu về cụng nghệ truyền dẫn bằng modem băng tần thoại.
Tỡm hiểu về cụng nghệ truyền dẫn đường dõy thuờ bao số (DSL).
Tỡm hiểu về cỏc loại DSL hiện cú: ISDN BRI, HDSL, ADSL, VDSL.
Tỡm hiểu về hệ thống truyền dẫn tốc độ cao.
Nguyờn lý xõy dựng hệ thống ADSL.
Thiết bị truy nhập băng thụng rộng BRAS.
Cỏc thiết bị phõn hợp kờnh đường dõy thuờ bao số DSLAM.
Mụ hỡnh tổng thể của một hệ thống cung cấp đường truyền tốc độ
cao ADSL của một nhà cung cấp dịch vụ.
Tỡm hiểu cỏc thuật toỏn cấp phỏt bit cho cỏc kờnh con.
Tỡm hiểu cỏc thuật toỏn cấp phỏt bit cho cỏc kờnh con: thuật toỏn đổ nước, thuật toỏn của Chow, thuật toỏn của Campello.
Áp dụng thuật toỏn Chow vào hệ thống mạng thực tế.
Vấn đề tối ưu húa hoạt động mạng cung cấp dịch vụ ADSL cũng như cấp phỏt bit cho cỏc kờnh con trong hệ thống DMT vẫn đang được tiếp tục nghiờn cứu trờn thế giới. Cụng việc cần thực hiện trong thời gian tới như sau
Tỡm hiểu sõu hơn về hệ thống để cú thể tối ưu húa hệ thống để cú thể ỏp dụng cụ thể hơn vào điều kiện Việt Nam.
Khảo sỏt hệ thống trong trường hợp xuyờn õm.
Thực hiện thuật toỏn cấp phỏt bit cho nhiều loại dịch vụ đồng thời trong hệ thống.
Nghiờn cứu cỏc thuật toỏn cấp phỏt bit và năng lượng mới theo hướng
giảm khối lượng tớnh toỏn khi thực hiện cấp phỏt bit và duy trỡ chất lượng dịch vụ ổn định ở tốc độ dữ liệu đó cho.